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1、Chen-Yu Lee 2004,第二單元 硬體介紹,Chen-Yu Lee 2004,Outline,2.1 概論 2.2 系統單元 2.3 輸出輸入 2.4 儲存媒介,Chen-Yu Lee 2004,2.1 概論,Chen-Yu Lee 2004,數位與類比,類比(analog) 以連續的訊號(波形)傳遞 數位(Digital) 以數字訊號傳遞 膠片電影(相機)與數位電影(相機) 傳統電視(收音機/手機)與數位電視(收音機/手機),Chen-Yu Lee 2004,數位與類比,類比(analog) 數位(Digital),0010101010111100,Chen-Yu Lee 2004
2、,數位與類比-失真,傳遞失真 由A點傳到B點 因為傳輸的失真. 轉換失真 自然媒體與訊號相互轉換的失真.,Chen-Yu Lee 2004,數位與類比-失真,例:D/A 轉換器,D/A 轉換器,唱盤,擴大機,010011001010101,010011001010101,Chen-Yu Lee 2004,位數資料表示,10進位是天性 舉起你的雙手數一數 2進位是科學 想想電燈開關. 8/16進位是新科學. 2進位表示實在是太,Chen-Yu Lee 2004,N進位,遇到N即進位 1. 2. 3 (N-1) (N-進位) - 10 11 12 ,1(N-1) 1(N-進位) - 20 21 2
3、2 (N-1)(N-1) (N-1)(N-進位) - (N-進位) 0 - 1 0 0 ,Chen-Yu Lee 2004,位數資料表示,常用進位 10進位 0-9 2進位 0-1 8進位 0-7 16進位 0-F(15),(X)y,讀為:x的y進位 EX: (89)10 89的10進位 (101)2 101的2進位 (d3)16 d3的16進位,(18)10 = (18)16,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,10進位 to 2進位,8進位,16進位 2進位 to 8進位,16進位,10進位 8進位 to 2進位,10進位 16進位 to 2進位,10進位,Chen-Yu Lee
4、2004,進位轉換,A女/男:我身高是(AA)16哪公分,體重(62)8Kg. B女/男:我身高是(250)8哪公分,體重(3C)16Kg. 你想跟哪一個約會? (65)8 與 (3C)16哪一個比較大?,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,任何進位To 10進位 請用乘法. (65)8= ( ? )10 = 6*81+5*80 = 6*8+5*1 = 53,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,任何進位To 10進位 請用乘法. (2D)16= ( ? )10 = 2*161+D*160 = 2*16+13*1 = 45,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,10進位 t
5、o 任何進位 請用除法 2進位 (13)10= ( ? )2 13 / 2 = 6 - 1 6 / 2 = 3 - 0 3 / 2 = 1 - 1 (13)10= ( 1101 )2,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,10進位 to 任何進位 請用除法 8進位 (13)10= ( ? )8 13 / 8 = 1 - 5 (13)10= ( 15 )8,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,10進位 to 任何進位 請用除法 16進位 (13)10= ( ? )16 13 / 16 = 0 13 (13)10= ( D )16,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,任何進位
6、To 10進位 請用乘法. (1100)2= ( ? )10 = 1*23+1*22+0*21+0*20 = 1*8+1*4+0*2+0*1 = 12,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,2,8,16進位互相轉換 請用心看. (10110)2= ( ? )8 = ( ? )16 2 to 8 :三個三個為一組,不夠就補0 1 0 1 1 0 = 010110=(26)8 2 to 16 :四個四個為一組,不夠就補0 1 0 1 1 0 = 00010110=(16)16,WHY?,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,因為 3個2進位=1個8進位 23 = 8 4個2進位=1個1
7、6進位 24 = 16,Chen-Yu Lee 2004,常用單位介紹,關鍵字 K = 1000 M = 1000 K = 1000000 G = 1000 M = 1000000 K = 1000000000 EX: 我的薪水有 3.5K 台幣喔. 全台灣有 23M 人. 這片光碟容量是 650MB.,Chen-Yu Lee 2004,常用單位介紹,容量表示單位 Bit 1 bit = 一個二進位. 1 bit = 一個燈泡. 可以表示2種狀態 Byte = 8 bits 1 byte = 8個二進位. 1 byte = 8個燈泡. 可以表示28=256種狀態 通常拿來表示一個符號. 1 b
8、yte =一個符號.,Chen-Yu Lee 2004,常用單位介紹,時間表示單位 ms (mini-second) = 10-3 秒 us (mu/micro-second) = 10-6 秒 ns (nano-second) = 10-9 秒 這顆硬碟平均搜尋速度是 7 ms. 這個RAM的存取速度是 65 ns.,Chen-Yu Lee 2004,常用單位介紹,頻率表示 (Hz) 每秒可以做一件事的次數. EX: 我的手抖動頻率是5Hz (酒喝太多) 我的CPU是2.4GHz,Chen-Yu Lee 2004,電腦硬體結構,輸入單元,輸出單元,系統單元,儲存單元,Chen-Yu Lee
9、2004,電腦硬體結構各部分定義,運算單元 負責程式運算的元件 控制單元 負責控制元件間資料流向的元件 儲存單元 將資料儲存於元件裡,以便下次使用. 輸出單元 將資料輸出為其他格式的元件. 輸入單元 接受外部資料與指令的元件.,Chen-Yu Lee 2004,電腦元件基本連結線,資料線(Data Bus) 用於接收傳遞資料 分為 Clock speed 100 Hz (每秒傳遞的資料量) Bus 大小 16/32 bits (同時有幾條線) Clock speed * Bus 大小 = 傳輸量 電源(Power) 供電用 伏特數 5V / 12V,Chen-Yu Lee 2004,主機板 (
10、Main/Mother-board) 中央處理器(CPU) 記憶體(RAM&ROM) 擴充槽/卡 (Add-in board/card) 電源供應器與機殼 (Power supply & Case)/準系統/喇叭(Speaker) 鍵盤(Keyboard)/滑鼠(Mouse)/軌跡球(trackball)觸控板/觸控螢幕(Touch pad/screen) 掃描器(Scanner)/數位相機/攝影機(Digital cameras) 螢幕/監視器(Monitor) 印表機(Printer) 硬碟機(Hard drive) 光碟機(CD/DVD-Rom/R/RW) 記憶卡(Flash card)
11、/錄音筆/mp3撥放器/隨身碟,Chen-Yu Lee 2004,2.2 系統單元,Chen-Yu Lee 2004,主機內部有,系統單元 電源供應器與機殼 (Power supply & Case) 主機板 (Main/Mother-board) CPU 擴充槽/卡 (Add-in board/card) 儲存單元 RAM&ROM 硬碟機(Hard drive) 軟碟機(Floppy drive) 光碟機(CD/DVD Rom),Chen-Yu Lee 2004,顯示卡,音效卡,中央處理器,光碟機,硬碟機,記憶體,電源供應器,軟碟機,Chen-Yu Lee 2004,Chen-Yu Lee
12、2004,差別在哪裡?,主機板 Mother Board,電源(AT/ATX) (0) Depended on CPU (1) Chip Set(晶片組/南北橋) (2) CPU/RAM支援 USB1.0/2.0 支援 IDE支援 控制資料訊號傳遞 BIOS (Basic input/output system) (3) 存放基本開機/硬體管理程式的韌體. 內/外 頻 主機板資料傳送頻率(外頻) CPU執行頻率(內頻),Chen-Yu Lee 2004,3,1,7,9,6,2,8,4,0,5,10,Chen-Yu Lee 2004,主機板 Mother Board,IDE(Intelligen
13、t/Integrated Drive Electronics) Slot (4,5) (Ultra DMA/ATA 33/66/100) AGP(Accelerated Graphics Port) (6) 顯示(繪圖)卡專用的擴充槽 其他擴充槽 (7) 插其他擴充卡的地方 Jumper (8) 設定用的開關/現多採用Bios控制 (Jumper free) Ram Slot (9) 插Ram的地方. VGA/Sound/network-Card Onboard (10) 將顯示/音效/網路卡晶片及電路裝置MB上.,Chen-Yu Lee 2004,USB (Universal Serial
14、Bus),萬用串列匯流排 一種 資料/電源 傳輸的 BUS 協定 具有特性 隨插即用 (PNP ) 熱插熱拔 (Hot insertion, hot swapping ) USB 1.0 1.5 Mbps 之速率傳輸資料。 USB 1.1 12 Mbps之速率傳輸資料。 USB 2.0 480 Mbps之速率傳輸資料。,Chen-Yu Lee 2004,CPU,Intel or AMD? Slot or Socket? 執行速度 850M/1G/2.4G Hz Cache 加快資料存取的小暫存器 風扇? 因高速運作,產生高熱.,Chen-Yu Lee 2004,RAM&ROM,RAM(Rand
15、om Access Memory) Static RAM (SRAM 靜態記憶體) 充電次數少,較快,體積較大,常作為Cache. Dynamic RAM (DRAM 動態記憶體) 充電多,較SRAM慢,體積較SRAM小,作為一般主記憶體. Synchronous DRAM (SDRAM 同步動態記憶體) 比dram更先進快速的Ram,跟CPU同步. DDR(雙通道Double Data Rate) Read Only Memory 400/533 MHz RAM運作速率.,Chen-Yu Lee 2004,擴充槽,何種BUS? AGP/PCI/ISA PCI(Peripheral Compo
16、nent Interconnect) Intel. 64-bit bus(usually implemented 32-bit bus) Clock speeds of 33 or 66 MHz. 32 bits/33MHz = 133 MBps ISA(Industry Standard Architecture) Intel 主導. 舊規 現已被PCI取代. ,Chen-Yu Lee 2004,擴充槽,AGP(Accelerated Graphics Port) 顯示繪圖(3D)卡專用 based on PCI, 直接存取 main memory. Clock: 32 bits and r
17、uns at 66 MHz. = 266 MBps(1X) AGP requirements: The chipset and MB must support AGP. The operating system must support AGP. 1X is 266 MBps, 2X is 533 MBps; and 4X provides 1.07 GBps ,Chen-Yu Lee 2004,擴充卡,VGA(Video) card (顯示繪圖(3D)卡) 要注意是PCI介面or AGP介面 本身有GPU (Graphic process unit) 本身有Ram(32-256MB) Sou
18、nd card(音效卡) SCSI(Small computer system interface) 以前較為高速與穩定的資料傳輸介面. Network card (網路卡) 使用網路的必備元件. 要Onboard嗎? 一般Onboard效能較差(特別是3D卡) 但是較方便.,Chen-Yu Lee 2004,電源供應器,Power 250/300W AT/ATX 安規 UPS(uninterruptible power supply) 不斷電系統 500VA,Chen-Yu Lee 2004,機殼,x大y小 安規磁檢,Chen-Yu Lee 2004,準系統,將主機與內部的元件縮小並取消不必
19、要的元件 美觀,攜帶方便. 特殊規格主機板 VGA/Net/Sound on board 擴充能較較小 使用短介面卡 1-2個光碟擴充槽 電源瓦數較小 散熱較不易,Chen-Yu Lee 2004,2.3 輸出輸入,Chen-Yu Lee 2004,輸入,鍵盤(Keyboard) 滑鼠(Mouse)/軌跡球(trackball) 觸控板/螢幕(Touch pad/screen) 掃描器(Scanner) 搖桿(joystick) 數位相機(Digital cameras) 麥克風(MIC),Chen-Yu Lee 2004,鍵盤(keyboard),主要輸入元件. 機械式?薄膜式? 無線?有線
20、? 新式紅外線鍵盤.,Chen-Yu Lee 2004,滑鼠/軌跡球,左/右鍵 單擊 雙擊 拖放 滾輪 光學/滾球,Chen-Yu Lee 2004,觸控板/觸控螢幕,電阻式 用手指或其他觸頭輕按就會產生感應. 電容式 以吸收手指微小的電流來感應 波動式螢幕 以聲波或紅外線覆蓋,當手指或觸頭阻斷時感應.,Chen-Yu Lee 2004,掃描器,將圖片利用光的反射,反射到感光元件(CCD)後,轉成數位資料. 分類 平台 手持 Barcode 其他詳見數位相機,Chen-Yu Lee 2004,搖桿,分類 輔助用 障礙使用者 遊戲用 一班 飛行 駕駛盤 手套 需校正,Chen-Yu Lee 20
21、04,數位相機/攝影機,將景物光射到感光元件(CCD)後,轉成數位資料. 詳見 數位像機.ppt 攝影機原理及規格.ppt,Chen-Yu Lee 2004,麥克風,將聲音透過麥克風轉成類比資料,然後再由音效處理元件轉換成數位資料.,Chen-Yu Lee 2004,輸出,螢幕/監視器(Monitor) 印表機(Printer) 喇叭(Speaker) 力回饋(Force feedback),Chen-Yu Lee 2004,螢幕/監視器(Monitor),監視電腦執行結果的元件 尺寸 螢幕對角的長度 單色/彩色 解析度 高與寬的點數量. 頻率 85Hz up 每秒螢幕更新的次數 RGB (R
22、ed,Green,Blue) 三原色 螢幕保護 CRT不能長時間流於同一畫面.,Chen-Yu Lee 2004,RGB,Chen-Yu Lee 2004,Cathode Ray Tube (CRT),陰極射線管 燈絲加熱陰極發射電子,形成電子束,電子束打到螢幕上產生光點.配合控制器或顯示配接器，即可控制每個顯示像素的顏色,灰階,亮度. 交錯/非交錯 一次掃描半個/一個螢幕 點距 點與點間的距離,Chen-Yu Lee 2004,Liquid Crystal Display(LCD),液態晶體顯示器(液晶顯示器) 液晶能使光線發生扭轉,有通電時就會整齊排列使光線不扭轉. 為了省電會加一層偏光層
23、 有電-直射-偏光-阻隔 無電-扭轉-偏光-通過 主動與被動(DSTN&TFT) 主動:每個液晶有獨立控制電晶體. 被動:一組液晶一個控制單位.,濾光片,燈泡,液晶,Chen-Yu Lee 2004,CRT VS LCD,CRT LCD 尺寸 15-19 15-19 解析度 可變解析度 固定解析度 點距 有 無 反應時間 高 25-16ms 更新頻率 85Hz up 40-62.5 輻射 高 低 螢幕保護 需要 不需要 耗電 高 低 價格 低 高,Chen-Yu Lee 2004,印表機,Dpi(dots per inch) 列印品質 PPM(Page per min.) 列印速度 分類 撞擊
24、點矩陣印表機 噴墨印表機 雷射印表機 事務機 其他. 熱轉印 噴蠟式,Chen-Yu Lee 2004,喇叭,音效卡支援 2/3/5/6件式(聲道) 杜比 5.1 A3D 防磁,Chen-Yu Lee 2004,力回饋,Chen-Yu Lee 2004,2.4 儲存媒介,Chen-Yu Lee 2004,儲存媒介架構,Cache,Ram,Hard Disk CD/DVD-Rom,CPU,主儲存媒介,次儲存媒介,Chen-Yu Lee 2004,主儲存媒介,供給CPU資料的儲存媒介 特性 電子式(以電位儲存資料,較快) 10ns 揮發性(失去電源即失去(電位)資料) 每單位成本昂貴(技術較精密)
25、 Cache RAM,Chen-Yu Lee 2004,次儲存媒介,提供大量靜態/保久資料儲存的儲存媒介 特性 物理性(大多為物理性需讀寫頭,較慢) 7 ms 非揮發性(可保存資料) 每單位成本便宜 磁碟(magnetic disk) 磁帶(magnetic type) 光碟(compact disk) 記憶卡(Flash memory) (非揮發),Chen-Yu Lee 2004,磁碟,軟碟(floppy drive/disk) 1.44 Zip/Jaz LS-120 硬碟(hard drive/disk) 轉數(rpm) 容量(GB) 存取時間(ms) 暫存器(Buffer),Chen-
26、Yu Lee 2004,磁帶,極為便宜 速度極慢 循序存取 現只用於大量備份,Chen-Yu Lee 2004,光碟,CD 光碟機 CD-ROMCD-RW 速度 1X = 150kb/s 挑片? 光碟片 塗料,容量 CDCD-RCR-RW DVD 詳見 DVD 原理及規格簡介.ppt,Chen-Yu Lee 2004,記憶卡(flash memory),電子式的儲存媒體. 以浮閘（floating gate）元件儲存資料,就算不提供電源也能保存資料。 注入負電子“1”-“0”； 移走負電子“0”-“1”， SD,MMC,SM,MS,XD,Chen-Yu Lee 2004,下週討論,請各組任選一套軟體(不拘),並討論簡介此軟體 這軟體叫什麼 這軟體做什麼用的 怎麼使用 誰會用的到 怎麼得到的這軟體的 ,Chen-Yu Lee 2004,實習,Windows 簡介 控制台,找資料,